Je kunt geen water uit een rots persen. Maar boomwortels kunnen - en ze doen het vaker dan wetenschappers eerder dachten, met een nieuwe studie waaruit blijkt dat gesteente een regelmatige bron van water is voor bomen in de Verenigde Staten, niet alleen een noodreserve tijdens droogte.

De vondst, geleid door onderzoekers van de Universiteit van Texas in Austin en gepubliceerd op 8 september in Natuur , verwerpt lang gekoesterde veronderstellingen over waar bomen hun water halen en leidt tot nieuwe ideeën over hoe bosecosystemen functioneren. Het toont ook de noodzaak aan om rekening te houden met rotsvocht - het water dat zich vastklampt aan scheuren en poriën in ondergrondse rotsen - bij het maken van voorspellingen over hoe bossen zullen reageren op klimaatverandering.

"Met toenemende droogte, gesteente kan net zo belangrijk zijn om onze bossen te begrijpen als bodems, " zei co-auteur van de studie Daniella Rempe, een assistent-professor aan de UT Jackson School of Geosciences.

Erica McCormick, een onderzoeksassistent in het Rempe-lab die het onderzoek uitvoerde als student aan de Jackson School, leidde de studie.

Al meer dan een eeuw, wetenschappers over de hele wereld hebben het wortelen van bomen in gesteente gedocumenteerd. Maar deze wortels zijn grotendeels behandeld als een curiositeit, met wetenschappers die de bodem beschouwen als de feitelijke bron van water voor de meeste bomen, zei Rempe. En hoewel experimenten op veldlocaties direct bewijs hebben opgeleverd dat bomen rotsvocht aftappen en erop vertrouwen tijdens droogtes, vragen bleven over hoe omvangrijk dit fenomeen kan zijn.

Door openbare datasets die neerslag en verdamping in bossen volgden van 2003 tot 2017 te combineren met veldstudies in Texas en Californië, de onderzoekers ontdekten dat bomen die op gesteente tikken verre van zeldzaam zijn:het gebeurt in het hele land, waarbij de wetenschappers het gedrag detecteren in ongeveer 24% van de bossen en struikgewas - een gebied dat groter is dan de grootte van Texas.

Het onderzoek geeft een conservatieve schatting van het bodemwater dat door bossen wordt gebruikt. Rempe schat dat de werkelijke omvang en hoeveelheid van het tikken op rotsen in het algemeen mogelijk het dubbele is van wat in het onderzoek wordt gepresenteerd.

Susan Schwinning, een professor aan de Texas State University die niet betrokken was bij het onderzoek, zei dat de studie een enorme sprong in kennis is, bewijzen dat wat ooit als atypisch gedrag werd beschouwd, essentieel was.

"Het heeft 100 jaar geduurd om uit dit anekdotische bewijs te komen - oh wauw, boomwortels kunnen zo diep gaan - om te begrijpen dat dit waarschijnlijk is, op veel plaatsen, een belangrijk onderdeel van het definiëren van ecosysteemdynamiek, " ze zei.

Naast het aantonen dat bomen gewoonlijk wortels onttrekken aan gesteentewatervoorraden, het onderzoek toont aan dat bomen grote hoeveelheden water verplaatsen. Alleen al in Californië, de hoeveelheid gesteentewater dat jaarlijks door bossen wordt opgenomen, overschrijdt de capaciteit van alle door mensen gemaakte reservoirs van de staat.

Naast het bieden van een overzicht over het hele land, de studie presenteert gegevens van individuele veldlocaties in Centraal-Texas en Californië, waaruit blijkt dat rotsvocht de bodem als waterbron kan overtreffen. Bijvoorbeeld, op zes locaties in Californië en twee in Centraal Texas, meer dan 50% van het water dat door bomen vrijkomt, is afkomstig van rotsvocht. Op de meeste van deze sites de rotsen hielden aanzienlijk meer water vast dan de grond - tot 10 keer zoveel.

Hoewel het duidelijk is dat rotsvocht een cruciale rol speelt bij het in stand houden van bossen, McCormick zei dat er veel meer onderzoek nodig is om te weten hoe en wanneer bomen toegang krijgen tot water dat is opgesloten in rotsen.

"We hebben nog veel te ontdekken, " zei ze. "We hebben tools voor het onderzoeken en beschrijven van bodemprocessen, maar we hebben gegevens en experimenten nodig om ons te vertellen hoe we gesteente moeten behandelen."

De studie was co-auteur van de Jackson School-afgestudeerde studenten Alison Tune en Logan Schmidt en Jackson School-onderzoeker Dana Chadwick, samen met David Dralle, een onderzoekshydroloog bij het US Forest Service Pacific Southwest Research Station, en Jesse Hahm, een assistent-professor aan de Simon Fraser University.